Wie sich Blutgefäße verengen und Gefäßkrankheiten begünstigen

Mikro-RNAs in den Zellen der glatten Muskulatur, die die Blutgefäße umgeben, steuern die Vermehrung der Muskelzellen und beeinflussen damit die Weite der Gefäße
Herz einer adulten Maus mit blau markierten Mikro-RNAs miR-143 und miR-145
Herz einer adulten Maus mit blau markierten Mikro-RNAs miR-143 und miR-145
© Srivastava Lab
San Francisco (USA) - Wenn sich die Blutgefäßwände stark verdicken, verengen sich die Gefäße und können leichter verstopfen. Ursache dafür ist ein verstärktes Wachstum der Muskelzellen, die die Blutgefäße umgeben. Wie es dazu kommt, haben amerikanische Forscher jetzt herausgefunden: Sinkt der Spiegel zweier Arten so genannter Mikro-RNAs in den Muskelzellen zu stark ab, verwandeln sie sich in einen schnell wachsenden Zelltyp. Dagegen sorgt ein normaler Mikro-RNA-Spiegel dafür, dass die Zellen Muskelzellen bleiben, die sich nicht teilen. Mikro-RNAs sind kleine Nukleinsäuremoleküle, die die Aktivität von Genen regulieren. Es wäre möglich, diese leicht herstellbaren Moleküle für eine Therapie einzusetzen, um einer Verdickung der Gefäßwände und damit einem erhöhten Infarktrisiko entgegenzuwirken, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature".

"Unsere Ergebnisse sind von fundamentaler Bedeutung für die Behandlung von Gefäßkrankheiten wie Arteriosklerose und könnten auch für die Krebstherapie wichtig sein", sagt Deepak Srivastava vom Gladstone Institute of Cardiovascular Disease in San Francisco. Er und seine Kollegen untersuchten die Veränderung von Zellen in der Blutgefäßwand von Mäusen. Durch das Ein- und Abschalten bestimmter Gene können einige Zellen zwischen zwei Zuständen wechseln: Sie bleiben entweder reife Muskelzellen, die sich nicht mehr teilen, oder werden zu Zellen, die durch eine hohe Teilungsrate die Gefäßwand verdicken und den Blutfluss verringern. Zwei Arten von Mikro-RNAs, miR-143 und miR-145, spielen bei dieser Regulation der Zellentwicklung eine wichtige Rolle. Sinkt ihre Produktion, fördert das die Entwicklung teilungsaktiver Zellen. Mikro-RNAs lagern sich an die Boten-RNA ihrer Ziel-Gene an und verhindern damit, dass deren genetische Information in die Herstellung von Proteinen umgesetzt wird.

"Es ist möglich, dass die Wiederherstellung der miR-145-Aktivität verhindern könnte, dass sich Gefäße bei Arteriosklerose verengen", sagt Kimberly Cordes, ein Mitglied des Forscherteams. Dazu müsste man die Mikro-RNA in die Zellen der Gefäßwände einschleusen. Eine weitere Einsatzmöglichkeit sehen die Forscher in der Krebstherapie. Wenn die Muskelzellen der Blutgefäße sich nicht mehr in den schnell wachsenden Zelltyp umwandeln können, wird auch die Entwicklung neuer Blutgefäße in einem Krebsgewebe verhindert und der Tumor kann nicht weiter wachsen. Zusätzliche Untersuchungen weisen darauf hin, dass eine Blockade der miR-145-Produktion auch helfen könnte, Fibroblasten in pluripotente Stammzellen umzuwandeln, die für eine Zelltherapie einsetzbar wären.

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Quelle: "miR-145 and miR-143 regulate smooth muscle cell fate and plasticity", Kimberly R. Cordes et al.; Nature, Online-Publikation, DOI: 10.1038/nature01895


 

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